JPH0245117B2 - - Google Patents
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- JPH0245117B2 JPH0245117B2 JP57171502A JP17150282A JPH0245117B2 JP H0245117 B2 JPH0245117 B2 JP H0245117B2 JP 57171502 A JP57171502 A JP 57171502A JP 17150282 A JP17150282 A JP 17150282A JP H0245117 B2 JPH0245117 B2 JP H0245117B2
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- Japan
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- aluminum
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- flat
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱温水器、室内暖房用パネルラジ
エーター等に使用されるパネル状熱交換器の熱交
換素板およびその製造法に関する。
エーター等に使用されるパネル状熱交換器の熱交
換素板およびその製造法に関する。
従来、ロールボンド法によるアルミニウム製熱
交換素板は多くの熱交換器に使用されているが、
例えば熱交換媒体として水を用いる熱交換器に
は、アルミニウムの腐食の問題があり、使用でき
なかつた。
交換素板は多くの熱交換器に使用されているが、
例えば熱交換媒体として水を用いる熱交換器に
は、アルミニウムの腐食の問題があり、使用でき
なかつた。
腐食の問題を解決するには熱交換器の流体通路
を銅系材料でつくることが望ましいが、素板全体
を銅系材料でつくると価格的にも又、重量的にも
問題があつた。
を銅系材料でつくることが望ましいが、素板全体
を銅系材料でつくると価格的にも又、重量的にも
問題があつた。
本発明はこのような従来の欠点をなくすため、
流体通路には銅系材料を、その他の熱交換フイン
部にはアルミニウム系材料を用い、これらを一体
的に圧着することによつて熱交換素板を提供する
ものである。
流体通路には銅系材料を、その他の熱交換フイン
部にはアルミニウム系材料を用い、これらを一体
的に圧着することによつて熱交換素板を提供する
ものである。
かかる目的を達成するために、従来、例えば特
公昭55−1852号公報にみられるように下記の如き
技術が知られている。
公昭55−1852号公報にみられるように下記の如き
技術が知られている。
すなわち、該技術には第１図に示す如く、アル
ミニウム板１の上に所定の間隔を置いて圧潰扁平
化した扁平銅管２を載置し、その上からアルミニ
ウム板３を挟着し、熱間および冷間圧延を施し、
２枚のアルミニウム板１，３をその相対面におい
て圧着し、第２図に示すような扁平銅管２を内包
する圧着板４を得るものである。この場合、銅と
アルミニウムの変形抵抗の違いを考慮して、扁平
銅管２とアルミニウム板１，３とを予めリベツト
あるいは溶接等により一体的に強固に結合固定し
ておく。そして、扁平銅管２は熱間圧延時に高温
酸化して管内面が圧着することなく、離型剤や圧
着防止剤を用いなくても膨管することができるも
のである。
ミニウム板１の上に所定の間隔を置いて圧潰扁平
化した扁平銅管２を載置し、その上からアルミニ
ウム板３を挟着し、熱間および冷間圧延を施し、
２枚のアルミニウム板１，３をその相対面におい
て圧着し、第２図に示すような扁平銅管２を内包
する圧着板４を得るものである。この場合、銅と
アルミニウムの変形抵抗の違いを考慮して、扁平
銅管２とアルミニウム板１，３とを予めリベツト
あるいは溶接等により一体的に強固に結合固定し
ておく。そして、扁平銅管２は熱間圧延時に高温
酸化して管内面が圧着することなく、離型剤や圧
着防止剤を用いなくても膨管することができるも
のである。
かかる従来技術において、扁平銅管２とアルミ
ニウム板１，３とを重ねて圧下すると、銅管のな
い部分のアルミニウム板の圧下率RE1は RE1＝TA−tA／TA＝１−tA／TA （ただし、TA＝TA1＋TA2） 銅管のある部分のアルミニウム板の圧下率RE2
は RE2＝TA−（tA−tC）／TA＝１−TA／TA＋tC／TA＋
（１−tC／TC） ＝１−tA／TA＋（１−tC／TA−tC／TC）＝RE1
＋（１＋tC／TA−tC／TC） ここにtC／TA＞０，１＞tC／TC＞０ ∴ RE2＞RE1 すなわち、銅管のない部分のアルミニウム板の
圧下率は、銅管のある部分のアルミニウム板の圧
下率より小さいので、アルミニウム板TA1とTA2
の界面が、圧接後もtA1とt2Aの界面４′となり、銅
管とアルミニウム板との圧接力より、アルミニウ
ム板間の圧接力の方が弱くなるので、tA1側とtA2
側とで熱膨脹差を生じたとき、界面４′から剥離
を起す。すなわち、第１図の状態から第２図の状
態に圧着すると、扁平銅管介在部とそうでない部
分とでは圧下率に差ができて、各断面部分で伸び
率の差を生じ、第３図に示すように、圧延ロール
５の手前側では扁平銅管介在部に材料のタマリ部
６が生じ、最終的には圧延不能となるか、そうで
なくても歩留りが非常に悪くなる。このことは、
アルミニウム板と扁平銅管とを強固に固定してお
いても、上記の如き根本的な圧下率の違いは、前
述の「タマリ」の問題を発生する。
ニウム板１，３とを重ねて圧下すると、銅管のな
い部分のアルミニウム板の圧下率RE1は RE1＝TA−tA／TA＝１−tA／TA （ただし、TA＝TA1＋TA2） 銅管のある部分のアルミニウム板の圧下率RE2
は RE2＝TA−（tA−tC）／TA＝１−TA／TA＋tC／TA＋
（１−tC／TC） ＝１−tA／TA＋（１−tC／TA−tC／TC）＝RE1
＋（１＋tC／TA−tC／TC） ここにtC／TA＞０，１＞tC／TC＞０ ∴ RE2＞RE1 すなわち、銅管のない部分のアルミニウム板の
圧下率は、銅管のある部分のアルミニウム板の圧
下率より小さいので、アルミニウム板TA1とTA2
の界面が、圧接後もtA1とt2Aの界面４′となり、銅
管とアルミニウム板との圧接力より、アルミニウ
ム板間の圧接力の方が弱くなるので、tA1側とtA2
側とで熱膨脹差を生じたとき、界面４′から剥離
を起す。すなわち、第１図の状態から第２図の状
態に圧着すると、扁平銅管介在部とそうでない部
分とでは圧下率に差ができて、各断面部分で伸び
率の差を生じ、第３図に示すように、圧延ロール
５の手前側では扁平銅管介在部に材料のタマリ部
６が生じ、最終的には圧延不能となるか、そうで
なくても歩留りが非常に悪くなる。このことは、
アルミニウム板と扁平銅管とを強固に固定してお
いても、上記の如き根本的な圧下率の違いは、前
述の「タマリ」の問題を発生する。
さらに熱間および冷間圧延を施すと、熱間圧延
のとき銅とアルミニウムとの圧着界面部はCU―
Al金属間化合物を生じ、極めて砕け易く、銅と
アルミニウムの膨脹率の差が影響して、圧着面破
壊という問題を内蔵している。
のとき銅とアルミニウムとの圧着界面部はCU―
Al金属間化合物を生じ、極めて砕け易く、銅と
アルミニウムの膨脹率の差が影響して、圧着面破
壊という問題を内蔵している。
また、圧着板の各部分に圧下率の差を有すると
いうことは、極端に内部応力を有することとな
り、熱交換器として高温側で使用する場合に、こ
の応力が解放されると、圧着板が大きく歪むため
商品となし得ない欠点もある。
いうことは、極端に内部応力を有することとな
り、熱交換器として高温側で使用する場合に、こ
の応力が解放されると、圧着板が大きく歪むため
商品となし得ない欠点もある。
本発明は、以上の従来の欠点を解消したもの
で、その第１発明は、銅系材料よりなる流体通路
管がアルミニウム系材料よりなるフイン部によつ
て挟着されてなり、該流体通路管部はフイン部と
境界部分に段部が形成されるよう同一圧下率によ
つて冷間にて扁平状に圧下されたのち、膨管され
たものであることを特徴とする熱交換素板を要旨
とする。
で、その第１発明は、銅系材料よりなる流体通路
管がアルミニウム系材料よりなるフイン部によつ
て挟着されてなり、該流体通路管部はフイン部と
境界部分に段部が形成されるよう同一圧下率によ
つて冷間にて扁平状に圧下されたのち、膨管され
たものであることを特徴とする熱交換素板を要旨
とする。
第４図はその一例を示す斜視図で、銅系材料よ
りなる流体通路管７がアルミニウム系材料よりな
るフイン部８内に挟着されており、該流体通路管
７はフイン部８と同一圧下率によつて冷間にて扁
平状に圧下させたのち膨管されたもので、その境
界部のフイン部８には同一圧下率で圧着せしめら
れたために段部９が形成されている。すなわち、
圧着する２枚のアルミニウム板を同一厚さのもの
を用いた場合には、流体通路管７に接するアルミ
ニウム系材料部分の厚さはフイン部８の半分とな
る。これにより、流体通路管７内に流体圧（内
圧）が大きく働いた場合、膨管端部９′部分に引
張力以外に曲げる応力が大きく作用するが、この
ような薄板の場合は段部９がこれを軽減させる補
強効果がある。またフイン部８からの熱伝導率も
この段部９で流体通路管７に対して熱の均等分散
伝導が可能となる。
りなる流体通路管７がアルミニウム系材料よりな
るフイン部８内に挟着されており、該流体通路管
７はフイン部８と同一圧下率によつて冷間にて扁
平状に圧下させたのち膨管されたもので、その境
界部のフイン部８には同一圧下率で圧着せしめら
れたために段部９が形成されている。すなわち、
圧着する２枚のアルミニウム板を同一厚さのもの
を用いた場合には、流体通路管７に接するアルミ
ニウム系材料部分の厚さはフイン部８の半分とな
る。これにより、流体通路管７内に流体圧（内
圧）が大きく働いた場合、膨管端部９′部分に引
張力以外に曲げる応力が大きく作用するが、この
ような薄板の場合は段部９がこれを軽減させる補
強効果がある。またフイン部８からの熱伝導率も
この段部９で流体通路管７に対して熱の均等分散
伝導が可能となる。
流体通路管７の銅系材料は、例えばJIS
H3300，C1220などの銅および銅合金よりなり、
又、フイン部８のアルミニウムは例えばGIS
H4000，A1100，A3003などのアルミニウムおよ
びアルミニウム合金よりなる。
H3300，C1220などの銅および銅合金よりなり、
又、フイン部８のアルミニウムは例えばGIS
H4000，A1100，A3003などのアルミニウムおよ
びアルミニウム合金よりなる。
かかる熱交換素板は、これを多数並置して熱交
換器に使用する場合に、その成形加工に何等無理
がないため強固に圧着されており、圧着面が破壊
するようなことがない。又、内部応力の不均一も
なく、歪みが生じるようなこともない。したがつ
て、熱交換器に組込む際には正確に組合せること
ができる。
換器に使用する場合に、その成形加工に何等無理
がないため強固に圧着されており、圧着面が破壊
するようなことがない。又、内部応力の不均一も
なく、歪みが生じるようなこともない。したがつ
て、熱交換器に組込む際には正確に組合せること
ができる。
第２発明は、内面に剥離剤を塗布した銅系材料
管を２枚のアルミニウム系材料ストリツプにそれ
ぞれの対向面を粗面化して挟み、これらを溝付き
ロールを用いて、そのロールの溝部分が扁平とな
つた銅系材料管部分に位置するようにして、連続
的に各部同一圧下率の下に冷間圧延して圧着せし
めて、銅系材料管端部の挟着部に段部を有する圧
延プレートとなし、ついで該圧延プレート内に配
置された扁平銅系材料管の剥離剤によつて圧着さ
れていない内面に加圧流体を導入して該扁平銅系
材料管を膨管させ流体通路を形成することを特徴
とする熱交換素板の製造法を要旨とする。これを
図面によつて説明すると、第５図は一実施例の説
明図で、１０はアルミニウム板１を巻付けてある
アルミニウムシートコイル、１１は銅管２′を巻
付けてある銅管コイル、１２はアルミニウム板３
を巻付けてあるアルミニウムシートコイルであ
る。これらの三者からそれぞれ素材を引き出し、
冷間圧接ロール１６，１６で圧着し、圧着板を巻
取コイル１３に巻取るものであるが、圧着に先立
つて、アルミニウム板１の上面、銅管２′の外表
面、アルミニウム板３の下面をそれぞれブラシ１
４をもつて粗面化し、同時に表面の酸化膜その他
附着異物を除去する。又、銅管２′は必要に応じ
加圧ロール１５をもつて扁平銅管２としてから圧
着してもよい。この銅管２′は内面に予め剥離剤
を介在せしめておき、内面同士が圧着されないよ
うにする。
管を２枚のアルミニウム系材料ストリツプにそれ
ぞれの対向面を粗面化して挟み、これらを溝付き
ロールを用いて、そのロールの溝部分が扁平とな
つた銅系材料管部分に位置するようにして、連続
的に各部同一圧下率の下に冷間圧延して圧着せし
めて、銅系材料管端部の挟着部に段部を有する圧
延プレートとなし、ついで該圧延プレート内に配
置された扁平銅系材料管の剥離剤によつて圧着さ
れていない内面に加圧流体を導入して該扁平銅系
材料管を膨管させ流体通路を形成することを特徴
とする熱交換素板の製造法を要旨とする。これを
図面によつて説明すると、第５図は一実施例の説
明図で、１０はアルミニウム板１を巻付けてある
アルミニウムシートコイル、１１は銅管２′を巻
付けてある銅管コイル、１２はアルミニウム板３
を巻付けてあるアルミニウムシートコイルであ
る。これらの三者からそれぞれ素材を引き出し、
冷間圧接ロール１６，１６で圧着し、圧着板を巻
取コイル１３に巻取るものであるが、圧着に先立
つて、アルミニウム板１の上面、銅管２′の外表
面、アルミニウム板３の下面をそれぞれブラシ１
４をもつて粗面化し、同時に表面の酸化膜その他
附着異物を除去する。又、銅管２′は必要に応じ
加圧ロール１５をもつて扁平銅管２としてから圧
着してもよい。この銅管２′は内面に予め剥離剤
を介在せしめておき、内面同士が圧着されないよ
うにする。
冷間圧接ロール１６には第６図に示すように銅
管２′あるいは扁平銅管２の通過対応位置に溝１
７を形成してある。
管２′あるいは扁平銅管２の通過対応位置に溝１
７を形成してある。
第５図のＡ―Ａ断面では、各素材は第７図ある
いは第８図に示す如き配置となつており、又、Ｂ
―Ｂ断面では第９図に示す如く、銅管圧着部は厚
く、その他の圧着部は薄くなつている。
いは第８図に示す如き配置となつており、又、Ｂ
―Ｂ断面では第９図に示す如く、銅管圧着部は厚
く、その他の圧着部は薄くなつている。
このようにして、各アルミニウム板１，３と扁
平銅管２とを冷間圧接ロール１６により１パスで
例えば70％の圧下率をもつて、しかも全体的に圧
下率を均等にした状態で圧着板１８を巻取る。
平銅管２とを冷間圧接ロール１６により１パスで
例えば70％の圧下率をもつて、しかも全体的に圧
下率を均等にした状態で圧着板１８を巻取る。
こうしてつくつた圧着板１８は適当寸法に切断
し、第１０図に示すように、第１１図の如きＡ―
Ａ断面を有する押え型１９に挟着し、ノズル２０
の先端を扁平銅管２端部の離間部に挿入して、空
気、水等の流体圧を導入し、扁平銅管２を拡開し
て流体通路管を形成する。
し、第１０図に示すように、第１１図の如きＡ―
Ａ断面を有する押え型１９に挟着し、ノズル２０
の先端を扁平銅管２端部の離間部に挿入して、空
気、水等の流体圧を導入し、扁平銅管２を拡開し
て流体通路管を形成する。
このような製法によれば、まず各素材の圧着面
が粗面化によつて酸化物その他の異物が除去され
ているので、冷間における１パス圧着が可能であ
る。又、冷間圧接ロールには溝が形成してあるの
で、圧着板全体の圧下率が均等となり、かつ圧着
板の内部応力が解放されても歪みの発生のない製
品が得られる。しかも、銅管は溝に自然と誘導さ
れるので、その位置決めのための手段を全く必要
としない。
が粗面化によつて酸化物その他の異物が除去され
ているので、冷間における１パス圧着が可能であ
る。又、冷間圧接ロールには溝が形成してあるの
で、圧着板全体の圧下率が均等となり、かつ圧着
板の内部応力が解放されても歪みの発生のない製
品が得られる。しかも、銅管は溝に自然と誘導さ
れるので、その位置決めのための手段を全く必要
としない。
冷間１パス圧着のため、銅系材料とアルミニウ
ム系材料との圧着面での金属間化合物の成長はな
く、圧着面破壊の心配は全くない。
ム系材料との圧着面での金属間化合物の成長はな
く、圧着面破壊の心配は全くない。
なお、上記例では同じ大きさのアルミニウム板
を正対面させているが、第１２ａ図に示す如くア
ルミニウム板１，３を左右にずらせて対向させ、
その対向端面において扁平銅管２′と圧着しても
よい。また、第１２ｂ図の如く上下ストリツプ材
の板巾を変えてもよい。このようにすれば素材の
有効利用が計られる。
を正対面させているが、第１２ａ図に示す如くア
ルミニウム板１，３を左右にずらせて対向させ、
その対向端面において扁平銅管２′と圧着しても
よい。また、第１２ｂ図の如く上下ストリツプ材
の板巾を変えてもよい。このようにすれば素材の
有効利用が計られる。
本発明によつて得られた熱交換素板Ｒは例えば
第１３図に示すように、並列状に多数配置し、流
体通路管の両端をそれぞれ連結パイプＰを介して
ヘツダー管Ｈにろう付けし、別途黒色表面処理を
し、適宜透明カバーを有する断熱箱体にセツトし
て、太陽熱温水器として利用される。
第１３図に示すように、並列状に多数配置し、流
体通路管の両端をそれぞれ連結パイプＰを介して
ヘツダー管Ｈにろう付けし、別途黒色表面処理を
し、適宜透明カバーを有する断熱箱体にセツトし
て、太陽熱温水器として利用される。
第１図は従来の熱交換素板の製作説明図、第２
図はその製作後の断面図、第３図はその加圧時の
斜視図、第４図は本発明素板の一例の斜視図、第
５図は本発明の製法の一例の説明図、第６図は冷
間圧接ロールの正面図、第７図は第５図Ａ―Ａ断
面図、第８図は同変形例、第９図は第５図Ｂ―Ｂ
断面図、第１０図は拡開装置の説明図、第１１図
はＡ―Ａ断面図、第１２ａ，ｂ図は本発明素板の
変形例の断面図、第１３図は応用例の平面図をそ
れぞれ示す。 １，３…アルミニウム板、２…扁平銅管、４…
圧着板、４′…界面、５…圧延ロール、６…タマ
リ部、７…流体通路管、８…フイン部、９…段
部、１０，１２…アルミニウム板コイル、１１…
銅管コイル、１３…巻取コイル、１４…ブラシ、
１５…加圧ロール、１６…冷間圧接コイル、１７
…溝、１８…圧着板、１９…押え型、２０…ノズ
ル、Ｒ…熱交換素板、Ｐ…連結パイプ、Ｈ…ヘツ
ダー管。
図はその製作後の断面図、第３図はその加圧時の
斜視図、第４図は本発明素板の一例の斜視図、第
５図は本発明の製法の一例の説明図、第６図は冷
間圧接ロールの正面図、第７図は第５図Ａ―Ａ断
面図、第８図は同変形例、第９図は第５図Ｂ―Ｂ
断面図、第１０図は拡開装置の説明図、第１１図
はＡ―Ａ断面図、第１２ａ，ｂ図は本発明素板の
変形例の断面図、第１３図は応用例の平面図をそ
れぞれ示す。 １，３…アルミニウム板、２…扁平銅管、４…
圧着板、４′…界面、５…圧延ロール、６…タマ
リ部、７…流体通路管、８…フイン部、９…段
部、１０，１２…アルミニウム板コイル、１１…
銅管コイル、１３…巻取コイル、１４…ブラシ、
１５…加圧ロール、１６…冷間圧接コイル、１７
…溝、１８…圧着板、１９…押え型、２０…ノズ
ル、Ｒ…熱交換素板、Ｐ…連結パイプ、Ｈ…ヘツ
ダー管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 銅系材料よりなる流体通路管がアルミニウム
系材料よりなるフイン部によつて挟着されてな
り、該流体通路管部はフイン部と境界部分に段部
が形成されるよう同一圧下率によつて冷間にて扁
平状に圧下されたのち、膨管されたものであるこ
とを特徴とする熱交換素板。 ２ 内面に剥離剤を塗布した銅系材料管を２枚の
アルミニウム系材料ストリツプにそれぞれの対向
面を粗面化して挾み、これらを溝付きロールを用
いて、そのロールの溝部分が扁平となつた銅系材
料管部分に位置するようにして、連続的に各部同
一圧下率の下に冷間圧延して圧着せしめ銅系材料
管端部の挟着部に段部を有する圧延プレートとな
し、ついで該圧延プレート内に配置された扁平銅
系材料管の剥離剤によつて圧着されていない内面
に加圧流体を導入して該扁平銅系材料管を膨管さ
せ流体通路を形成することを特徴とする熱交換素
板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150282A JPS5960193A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 熱交換素板およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17150282A JPS5960193A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 熱交換素板およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960193A JPS5960193A (ja) | 1984-04-06 |
| JPH0245117B2 true JPH0245117B2 (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=15924286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17150282A Granted JPS5960193A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 熱交換素板およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960193A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4100498B2 (ja) * | 2002-04-02 | 2008-06-11 | 東洋鋼鈑株式会社 | プレート積層材の製造方法、プレート積層材を用いる中空積層材の製造方法、およびプレート型ヒートパイプの製造方法 |
| JP4100497B2 (ja) * | 2002-04-02 | 2008-06-11 | 東洋鋼鈑株式会社 | プレート積層材、プレート積層材を用いた中空積層材およびプレート型ヒートパイプ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125464A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-02 | Showa Aluminium Co Ltd | Taishokuseinetsukokankanban no seizoho |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17150282A patent/JPS5960193A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5125464A (ja) * | 1974-08-28 | 1976-03-02 | Showa Aluminium Co Ltd | Taishokuseinetsukokankanban no seizoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5960193A (ja) | 1984-04-06 |
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